李 明,張克非,楊亦彬
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腎內(nèi)科,貴州遵義563000)
細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)在腎小球內(nèi)過度蓄積,是腎小球硬化的主要病理特征性變化,且其成分過度蓄積可加速硬化進(jìn)程,因此減少基質(zhì)過度蓄積,也是臨床治療腎小球硬化的重點(diǎn)[1]。商陸(pokeberry root)是傳統(tǒng)的瀉下利水藥,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明商陸對腎功能有一定保護(hù)作用[2,3]。本研究旨在觀察商陸水煎劑是否可減輕ECM蓄積,為其防治腎小球硬化提供依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SD雄性大鼠50只,三月齡,體重200±20g,第三軍醫(yī)大學(xué)野戰(zhàn)外科研究所提供,合格證號(scxk渝20020003)。
1.2 試劑及藥品 小鼠抗MMP-2單克隆抗體(批號:567P608C),小鼠抗FN單克隆抗體(批號:1351P11E),兔抗LN多克隆抗體(批號:082A511C),均購自NEOMARKERS公司;阿霉素(10mg/支,批號0411E1,深圳萬樂藥業(yè)有限公司);商陸水煎劑:貴州本地產(chǎn)野生商陸飲片,按商陸/醋=10/3的比例制成醋炙品,干燥備用(含30%的醋煮商陸毒性最?。4],用時(shí)按中藥常規(guī)方法煎煮。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 分組 SD大鼠隨機(jī)分為:①對照組10只;②模型組10只;③模型治療組,包括商陸組、依那普利組各10只。
1.3.2 制模方法 參照文獻(xiàn)[5]:1.5%戊巴比妥納50mg/kg腹腔注射麻醉,常規(guī)消毒在無菌條件下背部切口1~1.5cm,暴露左腎,剝離腎臟脂肪及腎上腺,結(jié)扎左腎門血管,切除左腎并縫合切口。術(shù)后第1周予阿霉素4mg/kg尾靜脈注射,第4周再次注射3mg/kg。對照組:分離左腎臟脂肪包膜,不切除左腎并縫合切口,術(shù)后第1周尾靜脈注射生理鹽水0.5mL,4wk后等量重復(fù)注射。
1.3.3 治療方法 商陸組、依那普利組分別于成模1wk后給予商陸水煎劑4000mg/kg.d、依那普利混懸液4mg/kg.d灌胃,對照組、模型組分別給予等量生理鹽水灌胃,每日一次,自由飲食。14wk后將大鼠麻醉處死,取腎臟標(biāo)本石蠟包埋。
1.4 腎組織病理學(xué)檢查方法
1.4.1 ECM相對面積 每張PASM染色切片在40倍物鏡下隨機(jī)取20個(gè)完整且不重復(fù)腎小球,采集腎小球基質(zhì)著色區(qū),計(jì)算腎小球基質(zhì)面積/腎小球面積比,取均值(Leica分析系統(tǒng))。
1.4.2 免疫組織化學(xué)染色 采用SABC法,實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按說明書進(jìn)行。每張切片在40倍物鏡隨機(jī)取20個(gè)完整且不重復(fù)的腎小球,Leica分析系統(tǒng)分析,計(jì)算腎小球陽性目標(biāo)面積/腎小球面積,取均值。
2.1 ECM相對面積 模型組腎小球系膜區(qū)增寬,系膜基質(zhì)中度至重度增生并呈彌漫性分布,商陸組和依那普利組腎小球系膜基質(zhì)增生程度較模型組明顯減輕,其腎小球ECM相對面積均低于模型組 (P<0.05),二者間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P﹥0.05),見表 1。
2.2 免疫組化結(jié)果 與模型組比較,商陸組、依那普利組FN、LN腎小球陽性著染面積明顯減少(P<0.05),二者無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05);商陸組、依那普利組MMP-2在腎小球陽性著染面積明顯高于模型組(P<0.05),商陸組低于依那普利組(P<0.05),見表2和圖1。
圖1 FN、LN、MMP-2免疫組化結(jié)果
表1 各組大鼠腎小球ECM相對面積比較(s)
表1 各組大鼠腎小球ECM相對面積比較(s)
注:與對照組比較,▲P<0.05;與模型組比較,△P<0.05。
組別 n ECM(%)正常對照組 10 4.31±1.85模型組 10 13.33±2.24▲商陸組 10 7.83±2.60▲△依那普利組 10 6.06±2.02△
表2 各組大鼠腎小球LN、FN和MMP-2相對陽性面積(s)
表2 各組大鼠腎小球LN、FN和MMP-2相對陽性面積(s)
注:與對照組比較,▲P<0.05;與模型組比較,△P<0.05;與依那普利組比較,◆P<0.05。
組別 n FN(%)LN(%)MMP-2(%)正常對照組 10 4.20±1.33 5.21±1.92 39.13±6.52模型組 10 18.36±4.54▲ 20.58±5.74▲ 15.05±4.56▲商陸組 10 8.35±2.69▲△ 10.76±2.98▲△ 27.31±4.88▲△◆依那普利組 10 8.07±2.61▲△ 9.06±4.01▲△ 36.11±3.77△
慢性腎臟病腎小球系膜細(xì)胞的增殖及細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的大量堆積是腎小球進(jìn)展性硬化的兩個(gè)顯著的特征,ECM除促進(jìn)各種炎性細(xì)胞的遷移聚集和增殖,加速硬化進(jìn)程外,還可調(diào)節(jié)系膜細(xì)胞向成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化,促進(jìn)硬化進(jìn)展[1]。ECM積蓄由ECM的合成和降解兩方面決定,層粘連蛋白(LN)、纖連蛋白(FN)等是ECM的主要成分,而基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)是腎臟主要的基質(zhì)降解酶,在腎臟發(fā)生病變時(shí),細(xì)胞外基質(zhì)的正常組成成分可異常表達(dá),而基質(zhì)降解系統(tǒng)的降解功能亦減退。
單側(cè)腎臟切除加重復(fù)注射阿霉素造模被認(rèn)為是研究系膜增生性腎炎向腎小球硬化轉(zhuǎn)化進(jìn)程中的一個(gè)組間差異小,穩(wěn)定性和重復(fù)性好的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型[5]。本實(shí)驗(yàn)病理檢查示模型組腎小球ECM相對面積明顯高于對照組(P<0.01),系膜基質(zhì)中度至重度增生并呈彌漫性分布,毛細(xì)血管開放不良,部分腎小球呈局灶節(jié)段硬化,與文獻(xiàn)報(bào)道一致[5]。
慢性腎臟病時(shí)因細(xì)胞因子、免疫介導(dǎo)、炎癥損傷、氧化應(yīng)激、血流動(dòng)力學(xué)紊亂等可直接或間接導(dǎo)致ECM成分改變。本實(shí)驗(yàn)顯示模型組腎小球FN、LN表達(dá)上調(diào),MMP-2下調(diào),而商陸水煎劑灌胃處理模型大鼠腎小球ECM相對面積較模型組明顯減少 (P<0.05),腎小球 FN、LN 表達(dá)降低(P﹤0.05),MMP-2 表達(dá)增強(qiáng)(P﹤0.05),提示商陸水煎劑具有下調(diào)腎小球LN、FN表達(dá)、上調(diào)腎小球MMP-2表達(dá)、減少ECM過度蓄積。商陸是傳統(tǒng)的瀉下利水藥,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明商陸對免疫系統(tǒng)有重要調(diào)節(jié)作用,其在慢性腎臟病中的治療作用也日益受到重視。研究表明商陸可抑制TNF、NO、IL-1、IL-2等炎癥介質(zhì)釋放,抑制中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,顯著降低ICAM-1和CD18表達(dá)[6,7],商陸提取物可抑制高糖引起的系膜細(xì)胞增殖,減少TGF-β產(chǎn)生[8],降低實(shí)驗(yàn)性糖尿病和系膜增生性腎炎大鼠尿蛋白排泄[2,3],這些研究結(jié)果提示商陸可能通過多種途徑調(diào)控ECM積蓄。
許多研究已證實(shí)ACEI具有較好的減輕ECM蓄積作用[9]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示商陸組在降低ECM相對面積和下調(diào)LN、FN的表達(dá)與依那普利組無明顯差異(P﹥0.05),但上調(diào)腎小球MM-2卻低于依那普利(P﹤0.05),是商陸降低ECM蓄積不如ACEI類藥物還是實(shí)驗(yàn)技術(shù)原因有待進(jìn)一步研究。
[1]Jarvelainen H,Sainio A,Koulo M,et al.Extracellular matrix molecules:potential targets in pharmacotherapy[J].Pharmacol Rev,2009,61(2):198–223.
[2]Jeong SI,Kim KJ,Choi MK,et al.Alpha-spinasterol isolated from the root of phytolacca americana and its pharmacologicalproperty on diabetic nephropathy[J].Planta Med,2004,70(8):736-739.
[3]張克非,張亮,吳雄飛.商陸皂苷甲治療大鼠抗-Thy1.1系膜增生性腎炎的實(shí)驗(yàn)研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2004,35(5):662-664.
[4]金傳山,張京生.不同醋量對商陸毒性及藥效的影響[J].中成藥,2000,22(4):273-274.
[5]李榮山.現(xiàn)在腎臟病實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社,2006.70-72.
[6]Xiao Z Y,Zheng Q Y.Effect of esculentoside a on production of interleukin-1、2、and prostaglandin E2 [J].Acta Pharmacol Sin,2004,25(6):817-821.
[7]肖振宇,張俊平,陸峰,等.商陸皂苷甲對細(xì)胞間黏附的影響[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2003,38(10):728-730.
[8]Jeong SI,Kim KJ,Choo YK,et al.Phytolacca americana inhibits the high glucose-induced mesangial proliferation via suppressing extracellular matrix accumulation and TGF-beta production[J].Phytomedicine,2004,11(2-3):175-181.
[9]Naito T,Ma LJ,Yang H,et al.Angiotensin type 2 receptor actions contribute to angiotensin type 1 receptor blocker effects on kidney fibrosis[J].Am J Physiol Renal Physiol,2010,298(3):683–691.